Feedback POP 完全ガイド | 使い方・パラメータ解説【TouchDesigner】

概要 📖 – フレームをまたぐ POP データの反復処理

Feedback POPは、別 POP (Target POP) の前フレーム出力を 1 クック遅延で取り込み、フレームをまたいで POP データを反復的に更新する POPです。パーティクル・物理シミュレーション・履歴トレイル等、GPU 上で状態を持つフィードバック処理の中核として機能します。

主な用途 🎯

• GPU パーティクル系の前フレーム位置・速度を保持して反復更新
• ジェネレーティブ形状の毎フレームごとの成長・進化処理
• 物理シミュレーション (Boids / 反応拡散 等) の状態保持
• 履歴トレイルの GPU 上での蓄積と可視化
• セルラオートマトン等の時間発展型計算ループの構築

データフロー 🔄

入力: 初期 POP データ
 ↓
Initialize で snapshot 確定 → Pre-Roll でウォームアップ
 ↓
Target POP の前フレーム出力を取得 → 下流チェーンで加工
 ↓
出力 → Target POP へ循環

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パラメータ解説 ⚙️

Feedback Page 📋

Target POP .targetpop 🎯

フィードバックの参照先となる下流 POP の指定:

• Target POP: targetpop — ネットワーク下流に配置した POP ノードへの参照。指定した POP の出力が 1 クック (1 フレーム) 遅延で取得される

ライフサイクル制御 🎬

Initialize .initializepulse 🔄
– パルスパラメータ。入力とパラメータから POP を初期化し、内部状態の snapshot を確定
– 初期化完了は Info CHOP の ready チャンネルが ON になることで判定可能。以降は Start パルスを待機する状態

Start .startpulse ▶️
– パルスパラメータ。フィードバックループの再生を開始
– Initialize 抜きで Start を押すと、その場で snapshot を取って即時再生される

Play .play ⏯️
– トグルパラメータ。フィードバックループの再生／一時停止を切替
– オフにするとループ全体のクックが停止し、状態は保持される

Step Pulse .steppulse ⏭️
– パルスパラメータ。1 フレームのみ進めて一時停止状態に戻る
– デバッグ時にフレーム単位で状態遷移を確認したい場合に使用

Go to Done .donepulse ⏹️
– パルスパラメータ。フィードバックループを即時に done 状態へ遷移
– ループに沿った下流ノードの追加クックを停止し、次の Initialize を待機

Pre-Roll .preroll ⏪

Pre-Roll .preroll ⏱️
– 初期化時に ready 状態へ移行する前に実行するウォームアップ時間
– 0 より大きい値を設定すると、Initialize 押下後にこの時間ぶんループを空回ししてから ready 状態になる

Pre-Roll Unit .prerollunit 📏

Pre-Roll 値の単位

項目	内部名	説明
F	.frames	Pre-Roll をフレーム数で測定
S	.seconds	Pre-Roll を秒で測定

GPU メモリ制限 🧠

Use Memory Limit .usememlimit ✅
– トグルパラメータ。Target POP からコピーバックされる GPU メモリ量に上限を設ける
– デフォルトはオフ。大規模パーティクル等で VRAM を保護したい場合に有効化

Input Multiplier .inputmul ✖️
– 入力 POP の GPU メモリ使用量に対する倍率で本 POP の GPU メモリ上限を決定
– Use Memory Limit オン時のみ有効。値を大きくすると Target 出力が増減してもメモリ確保に余裕を持たせられる

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Common Page 🔧

Bypass .bypass 🚫

POP の処理をスキップして入力をパススルーする設定:

• オン: 最初の入力 (input1) をそのまま出力にパススルー、POP 内部の処理を無効化
• 用途: デバッグ時に特定 POP の効果を一時的に外して比較する際に使用

Free Extra GPU Memory .freeextragpumem 🧠

蓄積した GPU メモリの解放:

• Free Extra GPU Memory パルス: 出力ポイント数が増減を繰り返した際に確保されたままの GPU メモリを明示的に解放するパルスパラメータ
• 用途: 大規模パーティクル系で出力サイズが大きく変動した後、未使用メモリを返却して VRAM を節約

Delete Input Attributes .delinputattrs 🗑️

出力属性の絞り込みパターン:

• Delete Input Attributes パターン: 出力に残したい属性名のパターン (例: P N Cd) を指定。指定外の属性は破棄される
• 用途: 下流で不要な属性を切り落として分岐ブランチを軽量化、メモリ・帯域を節約

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実践アイデア 💡

Example 1: GPU パーティクル位置更新ループ ✨

Random POP (初期位置) → Feedback POP → Math POP (速度加算) → Noise POP (ばらつき) → Out POP

Random POP で生成した初期位置の点群を Feedback POP で前フレームの位置として取り込み、後段の Math POP / Noise POP で速度や乱流を加算して毎フレーム新しい位置にずらしていく GPU パーティクルの基本構成です。

1. Random POP で初期パーティクル位置を生成
2. Feedback POP の Target POP に下流の Out POP を指定して循環参照を構成
3. 後段に Math POP や Noise POP を挿入して位置にオフセット・乱流を加算
4. Initialize → Start を順番にパルスしてループを開始

Example 2: 反応拡散シミュレーションの状態保持 🧪

Grid POP (初期値) → Feedback POP → GLSL POP (反応拡散カーネル) → Out POP

Grid POP で初期化された 2 つの濃度フィールドを Feedback POP で 1 フレーム遅延取り込みし、GLSL POP 内の反応拡散シェーダで毎フレーム更新するセットアップ。Gray-Scott モデル等の時間発展計算を GPU 上で完結できます。

1. Grid POP で計算ドメインの初期濃度フィールドを生成
2. Feedback POP を挿入し Target POP をループ末尾の Out POP に設定
3. GLSL 系 POP で反応・拡散の差分方程式をシェーダ内に実装
4. Pre-Roll に 100 フレーム程度を設定して初期パターン発生まで一気にウォームアップ

Example 3: 履歴トレイルの蓄積 📈

Input POP → Feedback POP → Math POP (減衰乗算) → Merge POP (新規ポイント追加) → Out POP

毎フレーム入ってくる現在のポイント群と Feedback POP で取り込んだ過去フレーム履歴を Merge POP で重ね合わせ、Math POP で輝度や寿命を減衰させていく履歴トレイル構成。

• 現在フレームのポイント源 (例: マウス座標やセンサー入力) を準備
• Feedback POP + Merge POP で過去ポイントと現在ポイントを合成
• Math POP で寿命属性・輝度属性を毎フレーム減衰させる
• 上限ポイント数に近づいたら Use Memory Limit を有効化して VRAM 保護

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関連オペレータ 🔗

類似機能OP 🔍

• Particle POP — Feedback POP の拡張、寿命・出生・誕生処理を内蔵したパーティクル専用版
• Cache POP — 過去フレームをまとめてスナップショット保持、ランダムアクセス可
• Trail POP — 履歴を一定ウィンドウで保持する用途特化型

組み合わせ推奨OP 🔄

• Math POP — 前フレーム値に速度や減衰を加算する状態更新
• Transform POP — 前フレーム位置に回転・スケールを蓄積
• Noise POP — 状態に毎フレーム乱流ノイズを注入
• Force Radial POP — 中心引力・斥力を毎フレーム速度に加算する物理項
• GLSL POP — カスタムシェーダで反応拡散など任意の更新式を実装
• Merge POP — 現在フレームのポイントと履歴を結合

前処理・後処理POP 🎯

• 前処理: Random POP、Grid POP、Box POP、In POP
• 後処理: Math POP、Transform POP、Out POP

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Info POP情報 📊

Feedback POP は Info CHOP による詳細情報取得に対応しています。

POP固有情報 ✨

• num_verts: POP に含まれる頂点 (vertex) 数
• num_points: POP に含まれるポイント数
• num_prims: POP に含まれるプリミティブ数

汎用オペレータ情報 🔄

• total_cooks: プロセス開始からのクック回数
• cook_time: 最後のクック時間 (ミリ秒)
• cook_frame: 最後にクックされたフレーム番号
• cook_abs_frame: 最後にクックされた絶対フレーム番号 (アプリケーション起動からの累積)
• cook_start_time: 最後のクック開始時刻 (ミリ秒)
• cook_end_time: 最後のクック終了時刻 (ミリ秒)
• cooked_this_frame: 現フレームでクックされたか (0 / 1)
• warnings: 警告数
• errors: エラー数

• num_points: Feedback POP 出力時点のポイント数
• num_point_attribs: 出力 POP の point 属性数
• num_vertex_attribs: 出力 POP の vertex 属性数
• num_prim_attribs: 出力 POP の primitive 属性数
• num_prims: 出力プリミティブ数
• ready: Initialize 完了後 ready 状態に入ったときに 1。Start パルス待機を示すフラグ
• running: Start パルス後ループ実行中に 1
• done: Go to Done パルス後または明示的に done 状態に到達したときに 1

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トラブルシューティング ⚠️

よくある問題と解決策 🔧

❌ Problem: Initialize を押しても ready 状態にならない
✅ Solution:

• Target POP に有効な下流 POP が参照されているか確認 (ループが閉じていないと初期化が完了しない)
• Pre-Roll が大きすぎないか確認、長時間ウォームアップ中は Info CHOP の initializing が 1 のままになる
• 下流チェーンにエラー POP が含まれていないかネットワーク全体を点検

❌ Problem: GPU メモリ使用量が増え続けてしまう
✅ Solution:

• Use Memory Limit を有効化して Input Multiplier で上限を設定
• Common Page の Free Extra GPU Memory をパルスして蓄積したメモリを解放
• 下流で Delete Input Attributes を使い、運ばれる属性を必要最小限に削る

❌ Problem: Pre-Roll が想定の時間ぶん回らない
✅ Solution:

• Pre-Roll Unit が F (フレーム) か S (秒) のどちらに設定されているかを再確認
• プロジェクトの FPS と Pre-Roll 値の組み合わせを Info CHOP の timer_seconds 等で実測
• Initialize 後に手動で Start を押していないか確認、Pre-Roll 後は自動で ready 状態に入るだけで再生は始まらない

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参考資料 📚

その他 🔗

• TouchDesigner Wiki — POP 概要
• TouchDesigner Wiki — Category:POPs
• TouchDesigner Wiki ホーム
• TouchDesigner 公式 Forum
• Facebook — TouchDesigner Help Group

公式リソース 📖

• TouchDesigner公式ドキュメント – Feedback POP
• Particle POP – Feedback POP の拡張

サイト内リソース 🔗

• TouchDesigner カテゴリー記事一覧

その他の記事はこちら

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